《Frontiers in Neuroimaging》：Prefrontal responses to negative emotional cognitive stimuli are associated with future suicide attempts in patients with mood disorders: a near-infrared spectroscopy study
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目的：早期识别自杀风险仍是精神病学领域的重大挑战。关于基线大脑反应与后续自杀行为之间关系的纵向证据仍然有限。在这项探索性前瞻性随访研究中，29名重性抑郁障碍或双相障碍患者在基线期接受了情绪Stroop任务下的近红外光谱（NIRS）测量；其中22名完成了6个月随
目的：早期识别自杀风险仍是精神病学领域的重大挑战。关于基线大脑反应与后续自杀行为之间关系的纵向证据仍然有限。在这项探索性前瞻性随访研究中，29名重性抑郁障碍或双相障碍患者在基线期接受了情绪Stroop任务下的近红外光谱（NIRS）测量；其中22名完成了6个月随访并被纳入分析，5名在此期间发生了自杀企图。研究人员采用Mann-Whitney U检验比较了有自杀企图组与无自杀企图组在威胁词条件下的基线氧合血红蛋白（Oxy-Hb）反应。主要的探索性NIRS指标为左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）在15-45秒时间段（b+c期）的平均标准化Oxy-Hb反应；同时检测了左侧眶额皮层（OFC）的相应指标。结果显示，随访期间有自杀企图组在左侧DLPFC（U=7.00，Holm校正后p=0.022）和左侧OFC（U=5.00，Holm校正后p=0.020）的基线Oxy-Hb反应均更高。探索性Spearman秩相关分析显示，基线快速抑郁症状量表（QIDS）得分与两个脑区的b+c期NIRS指标均存在关联，提示基线抑郁症状严重程度可能对观察到的组间差异有所贡献。这些初步发现表明，在威胁相关情绪干扰下前额叶血流动力学反应的改变可能与后续的自杀行为有关。需要更大规模的前瞻性研究来验证这些发现并阐明其临床意义。
研究背景与研究问题
自杀是全球重大的公共卫生问题，每年超过72万人死于自杀，而自杀企图更为常见。精神障碍，特别是重性抑郁障碍（MDD）和双相障碍（BD），与自杀意念和行为密切相关。尽管既往自杀企图史是重要的风险因素，但识别与后续自杀行为相关的临床和神经生物学特征仍具挑战。神经影像学研究已探索自杀行为的神经机制，Schmaal等人提出的神经生物学模型指出，涉及情绪调节、认知控制、决策和奖赏处理的脑区与自杀行为发展有关。基于此框架，研究人员前期的横断面近红外光谱（NIRS）研究发现，背外侧前额叶皮层（DLPFC）和眶额皮层（OFC）的血流动力学反应与抑郁症、绝望感和冲动性等心理特征相关，而这些特征参与从自杀意念到自杀行为的转变。然而，大多数神经影像学研究为横断面设计，关于基线脑功能是否因后续自杀行为而异的前瞻性纵向研究十分有限。NIRS技术可在坐位下进行，物理限制少且可重复测量，对难以耐受长时间检查的重度抑郁或有自杀意念的患者尤为有利。因此，本研究旨在比较6个月随访期内有自杀企图和无自杀企图的心境障碍患者在基线情绪认知任务中的前额叶血流动力学反应，重点关注DLPFC和OFC的氧合血红蛋白（Oxy-Hb）反应。
研究设计与主要结论
这是一项探索性前瞻性随访研究，纳入来自埼玉医科大学医院住院和门诊的29名MDD或BD患者，最终22名完成6个月随访，其中5名发生自杀企图。研究人员将参与者分为随访期有自杀企图组（MDFA）和无自杀企图组（MDNFA）。基线时，MDFA组年龄更小，汉密尔顿抑郁量表（HAMD-17）、杨氏躁狂评定量表（YMRS）和快速抑郁症状量表（QIDS）得分更高，更多处于抑郁发作状态。NIRS数据分析显示，在威胁词任务中，MDFA组在左侧DLPFC（U=7.00，Holm校正p=0.022）和左侧OFC（U=5.00，Holm校正p=0.020）的b+c期（15-45秒）平均Oxy-Hb反应显著高于MDNFA组。进一步分析显示，b期和c期分别比较也得到一致方向的结果。探索性Spearman相关分析表明，基线QIDS得分与两个脑区的NIRS指标在Holm校正后仍显著相关，提示基线抑郁症状严重程度可能部分解释了观察到的组间差异。这些发现表明，心境障碍患者在威胁相关情绪干扰下前额叶血流动力学反应的改变可能与后续自杀行为相关，但需谨慎解释为探索性前瞻性关联而非预测生物标志物。
关键技术方法
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NIRS测量与情绪Stroop任务：使用52通道NIRS系统（ETG-4100，Fujifilm Healthcare Corporation，日本东京），探头按3×11阵列排列，间距3厘米，对称覆盖额颞区域。采用Matsubara等人开发的情绪Stroop任务，刺激材料为“快乐”、“悲伤”、“威胁”或“中性”的两字日语假名单词。每个单词以红、蓝、黄或绿色呈现2秒，参与者需尽快按下对应颜色的按钮。每个情绪条件包含30秒前任务中性块、60秒情绪词块和60秒后任务中性块。本研究聚焦于威胁条件，分析基于前期同一研究样本的横断面发现。
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数据预处理与分析：相对Oxy-Hb浓度变化基于修正的Beer-Lambert定律计算，时间分辨率为100毫秒。运动伪影采用5秒移动平均法校正，含噪声或伪影的信道被排除。NIRS数据经线性校正后，每个信道的拟合Oxy-Hb时间序列除以该信道在威胁词任务期间的标准差进行归一化。测量时段分为8个15秒区间（a-h），重点分析威胁词块的b期（15-30秒）和c期（30-45秒）。
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统计分析：参与者背景和行为数据采用Mann-Whitney U检验（连续变量）和Fisher精确检验（分类变量）进行描述性组间比较。NIRS分析采用非参数Mann-Whitney U检验比较两组间左侧DLPFC和左侧OFC在b+c期的平均Oxy-Hb反应。采用Spearman秩相关分析探索基线HAMD-17、QIDS和YMRS得分与NIRS指标的关系。多重比较校正采用Holm法，分别应用于6个组间NIRS比较和6个相关性分析。
研究结果
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3.1 参与者与背景数据：基线入组29人，7人退出，最终22人纳入分析。MDFA组（n=5）比MDNFA组（n=17）年龄更小，基线HAMD-17、YMRS和QIDS得分更高。MDFA组80%处于抑郁发作，MDNFA组41.2%处于抑郁发作。6个月随访时，MDFA组的HAMD-17、哥伦比亚自杀严重程度评定量表（C-SSRS）自杀意念严重程度、QIDS和贝克绝望量表（BHS）得分均高于MDNFA组。所有MDFA患者在随访时均处于抑郁发作，而MDNFA组82.4%处于缓解状态。行为数据显示两组在准确率和反应时间上无显著差异。
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3.2 NIRS数据：MDFA组在左侧DLPFC的b+c期平均Oxy-Hb反应显著高于MDNFA组（U=7.00，Holm校正p=0.022）。左侧OFC的相应指标也显示出类似的组间差异（U=5.00，Holm校正p=0.020）。额外的时期特异性分析显示，左侧DLPFC和左侧OFC在b期和c期分别比较均呈相同方向的差异。探索性相关分析表明，基线QIDS得分在Holm校正后仍与左侧DLPFC和左侧OFC的b+c期NIRS指标显著相关（校正后p值分别为0.003和0.010）。
讨论与结论
研究表明，随访期有自杀企图的心境障碍患者在威胁词任务中表现出更高的左侧DLPFC和左侧OFC基线Oxy-Hb反应。这一发现扩展了前期横断面研究结果，提示前额叶对威胁相关情绪干扰的血流动力学反应改变可能与后续自杀行为有关。DLPFC在复杂决策中通过影响杏仁核等情绪相关脑区发挥情绪调节和认知控制作用，其功能障碍被认为与自杀行为发展相关。既往神经影像学结果不一致，一些研究报告前额叶激活降低或额-边缘连接减弱，另一些则在负性情绪处理任务中观察到前额叶区域招募增强。更大的DLPFC激活不一定代表更有效的功能，可能反映认知控制资源的更大招募或加工效率低下。由于MDFA组基线抑郁症状更重且QIDS得分与NIRS反应相关，情绪状态相关效应可能贡献了组间差异。药物效应和系统性生理因素也可能影响NIRS信号。左侧OFC的类似发现提示多个前额叶区域可能参与对威胁刺激的反应改变。鉴于样本包括MDD和BD患者，诊断异质性需考虑。
局限性：样本量小（仅5例自杀企图），无法进行多变量建模区分年龄、抑郁严重程度、诊断等因素的影响。基线QIDS得分与NIRS指标的显著关联提示观察到的前额叶Oxy-Hb差异可能部分反映基线临床严重程度而非自杀企图特异性的神经改变。MDD和BD的诊断异质性限制了亚组分析。随访期间治疗未标准化，药物和心理治疗的差异可能影响临床结局和自杀行为。7名参与者失访，虽未检测到基线差异，但不能排除选择偏倚。NIRS仅测量浅层皮质血流动力学变化，无法直接评估深部边缘结构如杏仁核，且信号可能受系统性生理因素影响。
研究结论：这项探索性前瞻性随访研究表明，随访期有自杀企图的心境障碍患者在威胁词任务中表现出更高的左侧DLPFC Oxy-Hb基线反应，左侧OFC也观察到类似的探索性差异。这些初步发现提示前额叶对威胁相关情绪干扰的血流动力学反应可能与后续自杀行为有关。然而，鉴于样本量小、基线临床差异、诊断异质性和未控制的治疗因素，应谨慎解读这些发现，需要在更大规模的前瞻性研究中加以验证。
